排气除去用催化剂的制造方法和采用该制造方法得到的催化剂技术

提供在宽泛的气氛下耐热性和净化性能优异的排气除去用催化剂的制造方法、以及采用该制造方法得到的催化剂。本发明专利技术涉及一种催化剂金属粒子的担载方法，该方法包括：工序(a)，该工序向含有选自聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮和乙二醇中的至少1种以上的溶剂添加铱的前驱体和钯的前驱体；工序(b)，该工序向所得到的催化剂金属胶体添加还原剂；工序(c)，该工序通过使所得到的溶液加热回流而得到包含催化剂金属粒子的浓缩溶液；和工序(d)，该工序将催化剂金属粒子担载于载体上，催化剂金属粒子中的铱的含量相对于铱和钯的总质量为3～10质量％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】排气除去用催化剂的制造方法和采用该制造方法得到的催化剂
本专利技术涉及排气除去用催化剂的制造方法和采用该制造方法得到的催化剂。
技术介绍
从汽车等的内燃机排出的排气(废气)中，包含一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、未燃的碳氢化合物(HC)等有害气体。在分解那样的有害气体的排气净化用催化剂(所谓的三元催化剂)中，由于比铑便宜，因此一般使用钯催化剂。但是，钯催化剂与高活性的铑催化剂相比，存在耐热性低、NOx净化能力低等问题。另外，为了降低作为贵金属的钯自身的使用量，也需要提高钯催化剂的活性。另外，以往虽然开发了面向柴油机或面向稀燃发动机的三元催化剂，但汽油车的控制是被控制为理论配比(理论空燃比：ストイキ)附近。另外，预测到今后的汽油车为了燃油经济性提高，停止供油(F/C)会增加，可以认为在稀气氛下的性能提高仍然重要。因此，需要能够在稀气氛、理论配比、浓气氛等宽泛的空燃比(A/F)的环境下发挥所希望的活性的三元催化剂。专利文献1中记载了高分子螯合金属催化剂的担载方法，并记载了将通过螯合剂使两种以上的催化剂金属螯合而得到的复合金属胶体担载于载体上的工序。在专利文献1中记载了：在使用聚乙烯吡咯烷酮-铂/铑复合胶体的催化剂上担载钡的情况下，NOx吸藏量不良好，因此通过使用特定的螯合剂来使钡的分散性提高。在专利文献2中记载了：由担载贵金属的基材担载贵金属而成的排气净化用催化剂。另外，在专利文献3中记载了一种排气净化用催化剂，其特征在于，包含多孔质载体和担载于载体上的钯和铱，钯和铱以彼此合金化了的状态被担载。但是，专利文献2和3都没有记载：通过将包含两种贵金属的胶体溶液同时还原来得到催化剂金属粒子。另外，以往的排气除去用催化剂，专门用于NOx的还原、HC的水蒸气改质等，不能够期待针对CO、NOx和HC的所有气体的充分的净化性能。因此，需要开发能够应对宽泛的气氛、而且活性提高了的钯催化剂。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-279824号公报专利文献2：日本特开2004-148166号公报专利文献3：日本特开平8-294624号公报
技术实现思路
本专利技术的目的是提供特别是在宽泛的气氛下耐热性和净化性能优异的排气除去用催化剂的制造方法、以及采用该制造方法得到的催化剂。本专利技术人发现，通过在聚乙烯吡咯烷酮等的存在下，使包含铱和钯的催化剂金属胶体加热回流而将两金属同时还原，两金属被充分合金化，能够得到具有所希望的活性的排气除去用催化剂，以至于完成了本专利技术。即，本专利技术包括以下的专利技术。(1)一种催化剂金属粒子的担载方法，包括：工序(a)，该工序向含有选自聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮和乙二醇中的至少1种以上的溶剂添加铱的前驱体和钯的前驱体；工序(b)，该工序向所得到的催化剂金属胶体添加还原剂；工序(c)，该工序通过使所得到的溶液加热回流而得到包含催化剂金属粒子的浓缩溶液；和工序(d)，该工序将催化剂金属粒子担载于载体上，催化剂金属粒子中的铱的含量相对于铱和钯的总质量为3～10质量％。(2)根据上述(1)所述的方法，催化剂金属粒子中的铱的含量相对于铱和钯的总质量为3～7质量％。(3)一种排气除去用催化剂，是采用上述(1)或(2)所述的方法得到的。本说明书包括作为本申请的优先权基础的日本专利申请2012-264167号的说明书和/或附图中所记载的内容。根据本专利技术的方法，能够得到在宽泛的气氛下耐热性和净化性能优异的排气净化用催化剂。附图说明图1-1是表示浓气氛(A)、理论配比气氛(B)、稀气氛(C)下的、耐久试验前的比较例1的催化剂(质量比Pd:Ir＝100:0)的温度特性试验的结果的图。图1-2是表示浓气氛(A)、理论配比气氛(B)、稀气氛(C)下的、耐久试验前的比较例2的催化剂(质量比Pd:Ir＝0:100)的温度特性试验的结果的图。图2-1是表示浓气氛(A)、理论配比气氛(B)、稀气氛(C)下的、耐久试验后的比较例1的催化剂(质量比Pd:Ir＝100:0)的温度特性试验的结果的图。图2-2是表示浓气氛(A)、理论配比气氛(B)、稀气氛(C)下的、耐久试验后的比较例2的催化剂(质量比Pd:Ir＝0:100)的温度特性试验的结果的图。图3-1是表示理论配比气氛下的、Air1100℃耐久试验后的催化剂中的铱的添加比例、与净化率为50％时的温度(T50温度)(A)和净化率(B)的关系的图。图3-2是表示稀气氛下的、Air1100℃耐久试验后的催化剂中的铱的添加比例、与T50温度(A)和净化率(B)的关系的图。图4是表示铱的添加比例与耐久试验(RL1100℃耐久试验和Air1100℃耐久试验)前后的CO吸附量的比的图。图5-1是表示浓气氛下的、实施例3的催化剂(A)和比较例3的催化剂(B)的温度特性试验的结果的图。图5-2是表示理论配比气氛下的、实施例3的催化剂(A)和比较例3的催化剂(B)的温度特性试验的结果的图。图5-3是表示稀气氛下的、实施例3的催化剂(A)和比较例3的催化剂(B)的温度特性试验的结果的图。图6是表示稀气氛下的、实施例3的催化剂和比较例3的催化剂的温度特性试验的结果的图。具体实施方式本专利技术的催化剂金属粒子的担载方法(以下也称为本专利技术的方法)，其特征在于，包括：工序(a)，该工序向含有选自聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮和乙二醇中的至少1种以上的溶剂添加铱的前驱体和钯的前驱体；工序(b)，该工序向所得到的催化剂金属胶体添加还原剂；工序(c)，该工序通过使所得到的溶液加热回流而得到包含催化剂金属粒子的浓缩溶液；和工序(d)，该工序将催化剂金属粒子担载于载体上，催化剂金属粒子中的铱的含量相对于铱和钯的总质量为3～10质量％。本专利技术的方法，包括下述工序来作为工序(a)，所述工序是向含有选自聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮和乙二醇中的至少1种以上的溶剂添加铱的前驱体和钯的前驱体。在工序(a)中，聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮和乙二醇作为保护剂来使用，通过使用这些物质，能够保护簇化了的粒子，因此能够使钯和铱的反应性提高，更加提高合金化度。作为保护剂使用的物质，优选使用与铱的前驱体以及钯的前驱体的pH值接近的物质，以使得在添加了铱的前驱体和钯的前驱体时不产生沉淀。能够优选地使用聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇。作为能够在工序(a)中使用的溶剂，可举出水。在工序(a)中，向同一溶剂添加铱的前驱体和钯的前驱体而得到催化剂金属胶体，在之后的工序(c)中同时地进行还原处理。铱与钯相比容易生成氧化物，比钯先被氧化，因此通过对钯组合铱，能够抑制钯的氧化。铱的前驱体以及钯的前驱体，可举出铱以及钯的盐或络合物。作为铱的盐或络合物，可举出硝酸铱、乙酸铱、氯化铱等。作为钯的盐或络合物，可举出氯化钯、乙酸钯、硝酸钯等。本专利技术的方法，包括下述工序来作为工序(b)，所述工序是向通过工序(a)得到的催化剂金属胶体添加还原剂。作为在工序(b)中使用的还原剂，可举出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等，优选使用乙醇。本专利技术的方法，包括下述工序来作为工序(c)，所述工序是通过使所得到的溶液加热回流而得到包含催化剂金属粒子的浓缩溶液。通过将钯/铱复合金属胶体同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化剂金属粒子的担载方法，包括：工序(a)，该工序向含有选自聚乙烯吡咯烷酮、N‑甲基吡咯烷酮、N‑乙烯基‑2‑吡咯烷酮和乙二醇中的至少1种以上的溶剂添加铱的前驱体和钯的前驱体；工序(b)，该工序向所得到的催化剂金属胶体添加还原剂；工序(c)，该工序通过使所得到的溶液加热回流而得到包含催化剂金属粒子的浓缩溶液；和工序(d)，该工序将催化剂金属粒子担载于载体上，催化剂金属粒子中的铱的含量相对于铱和钯的总质量为3～10质量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.03 JP 2012-2641671.一种合金化催化剂金属粒子的担载方法，包括：工序(a)，该工序向含有选自聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮和乙二醇中的至少1种溶剂添加铱的前驱体和钯的前驱体；工序(b)，该工序向所得到的催化剂金属胶体添加能够将铱的前驱体和钯的前驱体同时还原成铱和钯的还原剂；工序...

【专利技术属性】
技术研发人员：长沼祐树，青木悠生，铃木宏昌，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP